ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ

Двухкомпонентные растворы, один из компонентов которого нелетуч.

Рассмотрим бесконечно разбавленные растворы нелетучих веществ.

ЭБУЛЛИОСКОПИЯ.

Рассмотрим раствор сахара в воде, который подчиняется закону Рауля.

Сахар является нелетучим компонентом, поэтому над раствором есть только насыщенный пар воды p ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №1 - открытая онлайн библиотека . Давление этого насыщенного пара меньше, чем давление насыщенного пара воды над чистой водой и определяется по закону Рауля:

p ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №1 - открытая онлайн библиотека = p ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №3 - открытая онлайн библиотека ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №4 - открытая онлайн библиотека ; p ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №1 - открытая онлайн библиотека < p ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №3 - открытая онлайн библиотека

Зависимость давления насыщенного пара над разбавленным раствором или над чистым растворителем от температуры можно отобразить графически:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №7 - открытая онлайн библиотека

Известно, что любая жидкость закипает тогда (при такой температуре), когда давление насыщенного пара становится равным внешнему давлению.

Таким образом, температура кипения – это та температура, при которой давление насыщенного пара жидкости становится равным внешнему давлению.

Рассмотрим чистую воду, которая при нормальном давлении в 1 атмосферу будет кипеть при t=100 ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №8 - открытая онлайн библиотека C (373 К).

Очевидно, что раствор сахара в воде будет кипеть при более высокой температуре при том же давлении (1 атм.). Это мы можем показать графически, продолжив прямую, параллельную оси абсцисс до пересечения кривой зависимости давления насыщенного пара над раствором. Опустив перпендикуляр из этой точки на ось абсцисс, получим температуру кипения раствора сахара при давлении 1 атм (Т ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №9 - открытая онлайн библиотека ).

Все растворы нелетучих веществ кипят при более высокой температуре, чем чистый растворитель.

Повышение температуры кипения раствора ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №10 - открытая онлайн библиотека определяется как разность между температурой кипения раствора Т ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №11 - открытая онлайн библиотека и температурой кипения чистого растворителя ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №12 - открытая онлайн библиотека :

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №13 - открытая онлайн библиотека ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №14 - открытая онлайн библиотека

(для раствора сахара в воде ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №10 - открытая онлайн библиотека = Т ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №11 - открытая онлайн библиотека -100).

Повышение температуры кипения в зависимости от свойств раствора можно количественно определить двумя способами :на основе термодинамических представлений и из фазовых диаграмм состояния. Рассмотрим эти два способа.

Первый способ образуется на использовании уравнений химического потенциала ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №17 - открытая онлайн библиотека и уравнения Клапейрона–Клаузиуса

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №18 - открытая онлайн библиотека .

После соответсвуюәих преоразований из этих уравнений получим:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №10 - открытая онлайн библиотека = ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №20 - открытая онлайн библиотека где

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №21 - открытая онлайн библиотека – мольная энтальпия испарения растворителя;

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №22 - открытая онлайн библиотека – молярная масса растворителя;

m – моляльность раствора, т.е. моляльная концентрация растворенного вещества (количество молей растворенного вещества в 1000 г растворителя);

Е – эбуллиоскопическая постоянная ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №23 - открытая онлайн библиотека .

То же выражение можно получить, рассматривая диаграммы состояния.

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №24 - открытая онлайн библиотека

Для бесконечно разбавленного раствора и бесконечно малых участков кривых можно считать, что эти участки прямолинейны. Отсюда следует, что повышение температуры кипения пропорционально давлению насыщенного пара, которое в свою очередь определяется концентрацией растворенного вещества. Иными словами, повышение температуры кипения пропорционально концентрации растворенного вещества, что и выражает уравнение.

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №25 - открытая онлайн библиотека

Эбуллиоскопическая постоянная Е зависит только от природы растворителя и не зависит от растворенного вещества.

Когда моляльная концентрация вещества равна единице (m= ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №26 - открытая онлайн библиотека ), то получим ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №27 - открытая онлайн библиотека , то есть эбуллиоскопическая постоянная одномоляльного раствора равна повышению температуры кипения ( ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №28 - открытая онлайн библиотека ), если этот раствор рассматривать как бесконечно разбавленный.

Пример. Определить температуру кипения водного раствора, содержащего 3 г глюкозы (С ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №29 - открытая онлайн библиотека Н ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №30 - открытая онлайн библиотека О ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №29 - открытая онлайн библиотека ) в 100 см ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №32 - открытая онлайн библиотека воды. Молярная масса глюкозы ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №33 - открытая онлайн библиотека г/м, эбулиоскопическая постоянная воды Е ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №1 - открытая онлайн библиотека =0,52 (К ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №35 - открытая онлайн библиотека

Решение: т.к. плотность воды Р ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №1 - открытая онлайн библиотека =1 г/см ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №32 - открытая онлайн библиотека , то масса воды 100 г.

В 100 г воды растворено 3 г глюкозы.

В 1000 г воды растворено 30 г глюкозы.

Число молей глюкозы равно:

n= ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №38 - открытая онлайн библиотека (моль).

Тогда моляльность глюкозы : m= ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №39 - открытая онлайн библиотека =0,167 моль/кг.

Повышение температуры кипения равно:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №25 - открытая онлайн библиотека =0,52 ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №41 - открытая онлайн библиотека =0,087 K ( ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №8 - открытая онлайн библиотека C)

Тогда температура кипения раствора глюкозы равна:

T ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №43 - открытая онлайн библиотека =T ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №44 - открытая онлайн библиотека + ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №45 - открытая онлайн библиотека =100+0,087=100,087 ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №8 - открытая онлайн библиотека C

Определение молекулярной массы растворенного вещества.

Пусть в G г растворителя растворено g г нелетучего вещества с молекулярной массой ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №47 - открытая онлайн библиотека .

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №48 - открытая онлайн библиотека – число молей вещества.

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №49 - открытая онлайн библиотека – число молей в G г растворителя.

Тогда моляльность этого вещества в растворе:

M= ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №50 - открытая онлайн библиотека

Подставим это уравнение в уравнение ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №45 - открытая онлайн библиотека : ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №52 - открытая онлайн библиотека . Из этого уравнения можно выразить молекулярную массу растворенного вещества: ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №53 - открытая онлайн библиотека . Обычно эбуллиоскопическую постоянную Е определяют из справочника, а ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №45 - открытая онлайн библиотека -экспериментально.

Определение молекулярной массы растворенного вещества по повышению температуры кипения называется эбуллиоскопией и относится к физико–химическим методам анализа.

КРИОСКОПИЯ.

Из опыта известно, что температура замерзания растворов ниже, чем чистого растворителя. Вспомним хотя бы зимние улицы, когда после посыпания их солью образуется раствор, который не замерзает при минусовой температуре.

Понижение температуры замерзания также можно определить графически.

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №55 - открытая онлайн библиотека

Понижение температуры замерзания раствора объясняется тем, что растворенное вещество препятствует кристаллизации растворителя, т.е. его переходу из жидкого в твердое состояние.

Понижение температуры замерзания определяется как разность между температурой замерзания растворителя и температурой замерзания раствора:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №56 - открытая онлайн библиотека

По аналогии с определением повышения температуры кипения находят понижение температуры замерзания раствора:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №57 - открытая онлайн библиотека = ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №58 - открытая онлайн библиотека , где

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №59 - открытая онлайн библиотека – мольная энтальпия замерзания (плавления) растворителя;

Т ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №60 - открытая онлайн библиотека – температура замерзания растворителя;

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №61 - открытая онлайн библиотека – молярная масса растворителя;

К – криоскопическая постоянная ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №23 - открытая онлайн библиотека .

К ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №1 - открытая онлайн библиотека =1,86 К∙кг/моль

С помощью измерений понижения температуры замерзания можно определить молярную массу растворенного вещества по формуле:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №64 - открытая онлайн библиотека – для растворов неэлектролитов

g – масса растворенного вещества (в граммах);

G – масса растворителя (в граммах).

Этот метод определения молекулярной массы растворенного вещества называется криоскопией.

В связи с тем, что экспериментально легче определить понижение температуры замерзания раствора, предпочтение отдается определению молекулярной массы растворенного вещества методом криоскопии.

Пример. Определим молекулярную массу С ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №65 - открытая онлайн библиотека Н ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №66 - открытая онлайн библиотека ОН водного раствора этилового спирта, содержащего 8,74 г спирта на 1000 г воды, если раствор замерзает при температуре -0,354 ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №8 - открытая онлайн библиотека С, а криоскопическая постоянная для воды равна 1,86 ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №23 - открытая онлайн библиотека .

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №69 - открытая онлайн библиотека = ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №70 - открытая онлайн библиотека г/моль

Определим температуру замерзания водного раствора, содержащего 30 г глюкозы ( ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №71 - открытая онлайн библиотека г/моль) и 50 г воды.

В соответствии с формулой ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №72 - открытая онлайн библиотека , определим моляльную концентрацию глюкозы :

m= ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №73 - открытая онлайн библиотека = ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №74 - открытая онлайн библиотека =3,33 моль/кг

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №75 - открытая онлайн библиотека =1,86∙3,33=6,3 ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №8 - открытая онлайн библиотека С

Температура замерзания раствора :

T ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №77 - открытая онлайн библиотека ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №8 - открытая онлайн библиотека C

Повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания являются коллигативными свойствами растворов.

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ.

К коллигативным свойствам растворов относятся осмос и вызываемое им осмотическое давление.

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №79 - открытая онлайн библиотека

В сосуд, разделенный полунепроницаемой перегородкой АВ (мембраной) с одной стороны помещен раствор сахара в воде, с другой стороны чистая вода (растворитель).

Полунепроницаемая перегородка АВ пропускает в обе стороны молекулы воды, но не пропускает молекулы растворенного вещества (сахар). Примером полунепроницаемой перегородки может быть бычий пузырь.

Концентрация растворителя (вода) по обе стороны полунепроницаемой перегородки будет неодинакова. В правой части сосуда некоторый объем занимают молекулы растворенного вещества и концентрация растворителя будет меньше, чем в левой части сосуда с чистым растворителем. Растворитель из области более высокой концентрации самопроизвольно будет перемещаться в область с меньшей концентрацией, т.е. из левой части сосуда в правую. Это перемещение называют осмосом, которое на рис. покажем стрелками.

Осмос – это самопроизвольный процесс перехода растворителя через полунепроницаемую перегородку (мембрану) из растворителя в раствор или из менее концентрированного раствора в более концентрированный.

При переходе воды из левой части сосуда в правую, в этой части сосуда будет увеличиваться уровень жидкости на величину h. Одновременно на эту же величину h уровень жидкости в левой части сосуда понизится. Разность между уровнями жидкости в левом и правом коленах, при которой прекращается переход растворителя, определяет величину осмотического давления.

Осмотическое давление можно выразить следующим образом:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №80 - открытая онлайн библиотекауравнение Вант-Гоффа, где

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №81 - открытая онлайн библиотека осмотическое давление; n – число молей растворенного вещества.

Это уравнение по имени автора называется уравнением Вант-Гоффа.

Для молярной концентрации (С=n/V):

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №82 - открытая онлайн библиотека

Уравнение Вант-Гоффа показывает, что осмос и вызванное им осмотическое давление зависят только от количества растворенного вещества, а не от его природы (коллигативные свойства).

Уравнение Вант-Гоффа напоминает уравнение состояния идеального газа pV=nRT. Подобное совпадение не случайно – оба уравнения отражают фундаментальное сходство систем на молекулярном уровне. В условиях равновесия осмотической системы растворенное вещество аналогично атомам идеального газа. Растворитель является лишь носителем растворенного вещества подобно роли вакуума для идеального газа.

Уравнение Вант-Гоффа позволяет рассчитать осмотическое давление, которое численно равно избыточному внешнему давлению, которое следует приложить к раствору, чтобы предотвратить осмос и восстановить одинаковый уровень жидкости раствора и растворителя, разделенных между собой полунепроницаемой перегородкой.

Пример. Рассчитать осмотическое давление ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №83 - открытая онлайн библиотека водного раствора, содержащего g=68,4 г сахарозы ( ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №84 - открытая онлайн библиотека г/моль) и 1000 г воды, плотность раствора при t=20 ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №8 - открытая онлайн библиотека C ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №86 - открытая онлайн библиотека кг/м ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №32 - открытая онлайн библиотека .

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №82 - открытая онлайн библиотека = ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №89 - открытая онлайн библиотека Па=4 атм.

Осмос и осмотическое давление играют существенную роль в жизни растений и живых организмов. Так, оболочка клеток выполняет роль полупроницаемой мембраны.

Изотонический коэффициент i (коэффициент Вант-Гоффа).

Мы показали, что повышение температуры кипения определяется уравнением:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №52 - открытая онлайн библиотека

Отсюда молекулярная масса растворенного вещества:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №53 - открытая онлайн библиотека

Для многих случаев экспериментальная молярная масса практически равна истинной молярной массе.

Но в ряде случаев экспериментальная молярная масса очень сильно отличается от истинной. Дело в том, что эти эффекты пропорциональны числу растворенных частиц.

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №10 - открытая онлайн библиотека = ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №93 - открытая онлайн библиотека

Например, при растворении сахара в растворе есть одна частица сахара С ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №94 - открытая онлайн библиотека ,

сахар 1 частица С ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №94 - открытая онлайн библиотека

а при растворении KCl образуются две частицы KCl

2 частицы KCl ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №96 - открытая онлайн библиотека

Т.к. ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №25 - открытая онлайн библиотека , где m-моляльная концентрация растворенного вещества. В этом случае нужно учесть образование двух частиц при растворении KCl.

В случае электролитов вводится понятие изотонического коэффициента (коэффицента Вант–Гоффа i), который показывает, во сколько раз увеличивается число частиц в растворе в результате диссоциации.

В общем случае изотонический коэффициент равен:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №98 - открытая онлайн библиотека i=2

Na ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №99 - открытая онлайн библиотека ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №100 - открытая онлайн библиотека i=3

Однако при растворении не все молекулы электролита распадаются на ионы, оценивается степенью электролитической диссоциации, или просто степенью диссоциации, которую обычно обозначают ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №101 - открытая онлайн библиотека .

Пусть растворили N молекул вещества степень диссоциации равна:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №101 - открытая онлайн библиотека = ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №103 - открытая онлайн библиотека

Тогда число продиссоциировавших молекул:

N ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №104 - открытая онлайн библиотека

Неподвергшихся диссоциации молекул в растворе:

N ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №105 - открытая онлайн библиотека

Пусть при диссоциации одной молекулы образуется 2 иона (обозначим число ионов, на которые распадается молекула через ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №106 - открытая онлайн библиотека ).Тогда число ионов равно:

N ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №107 - открытая онлайн библиотека

Число растворенных частиц = N ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №108 - открытая онлайн библиотека

Тогда изотонический коэффициент равен

i = ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №109 - открытая онлайн библиотека

i = 1- ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №101 - открытая онлайн библиотека + ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №101 - открытая онлайн библиотека ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №106 - открытая онлайн библиотека

i = 1+ ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №101 - открытая онлайн библиотека ( ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №114 - открытая онлайн библиотека

Пример. Пусть хлорид натрия неполностью диссоциирует на ионы:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №115 - открытая онлайн библиотека ; ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №116 - открытая онлайн библиотека ; ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №117 - открытая онлайн библиотека

Тогда изотонический коэффициент равен:

i=1+ ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №101 - открытая онлайн библиотека ( ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №114 - открытая онлайн библиотека =1+0,95(2-1)=1,95

Изотонический коэффициент характеризует такие коллигативные свойства растворов электролитов, как повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания, осмотическое давление и давление пара растворителя над раствором.

Для растворов электролитов повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания будут описываться следующими выражениями:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №120 - открытая онлайн библиотека ; ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №121 - открытая онлайн библиотека ,

где m – моляльность раствора.

На основании вышеприведенных формул можно вывести формулу для определения истинной молярной массы вещества:

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №122 - открытая онлайн библиотека или

ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №123 - открытая онлайн библиотека

Однако, при отделении молярной массы растворенного вещества большое значение имеет выбор растворителя.

Например, криоскопическим методом определили молярную массу уксусной кислоты. В водном растворе молярная масса ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №124 - открытая онлайн библиотека г/моль, что полностью соответствует формуле. В растворе бензола молярная масса уксусной кислоты равна ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №125 - открытая онлайн библиотека г/моль. Это указывает на существование в растворе молекул (СН ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №126 - открытая онлайн библиотека СООН) ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №65 - открытая онлайн библиотека .Действительно, в бензоле между молекулами уксусной кислоты образуется водородная свзяь:

CH ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №126 - открытая онлайн библиотека -C ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №129 - открытая онлайн библиотека

В воде это невозможно, т.к. вода сама образует водородные связи:

CH ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №126 - открытая онлайн библиотека -C ОСМОС и ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ - №131 - открытая онлайн библиотека